JPH0685862B2 - 撹拌羽根 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は主としてプロペラ形攪拌機などの高速型攪拌
機や低速型攪拌機，高速組み合わせ型攪拌機など各種攪
拌機に使用できる攪拌翼の改良に関し、さらに詳しく相
対する軸方向流れを起こす隅数枚のプロペラ翼を同心一
体の多孔円筒内部及び／または外部近傍の回転軸に夫々
設けて一体回転させるようにしてなる攪拌羽根に関する
ものである。

（従来の技術） 一般に攪拌は槽（パイプライン中を含む）の２種以上の
物質（液一液，固一液，気液）を攪拌翼にかきまぜ物理
的，化学的に必要な混合状態にする操作で、例えば相互
不溶解の２液の混合（エマルジョンの生成）や微粉末固
体と１種以上の液相の混合（ペイントにおける顔料の懸
濁），ガスと液体との混合，泡立て（卵白，ゴムラテッ
クスの泡立て）などの分散、例えば溶解または追出し
（ガス吸収，食塩の溶解）や沈殿（過飽和溶液から結晶
の沈殿），吸着（活性白土による油の脱臭精製）などの
物理的変化、２種以上の相互可溶性液体の混合（ガソリ
ンの混合など）の均一化及び例えばガス一液化の反応
（油脂の水添，深部培養による抗菌性物質の製造）液一
液系の反応（芳香族炭化水素のニトロ化，スルホン化）
固一液系の反応（金属粉末によるニトロベンゼンの還
元）などの化学的変化などのように攪拌の目的は多岐に
亘っていて化学工業における混合操作の主要な部分を占
めている。

なかでも、とりわけプロペラ形攪拌機は構造が簡単で価
格も中程度であるから、低粘度の液の攪拌に広く用いら
れており、多くの溶解操作には櫂形攪拌機より迅速であ
る。またプロペラ形翼の起こす流れは軸方向が支配的で
あるが、槽全体の渦運動を起こさぬようにバッフルをつ
けたり、回転軸を偏心したり、傾斜したり、また槽の内
部にドラフト管をつけて液の循環をたすけたり、大きな
タンクの混合に壁の横にプロペラ翼を装置することなど
が行われている。

（発明が解決しようとする課題） しかし従来のプロペラ形攪拌機は固一液系の攪拌にも使
われるが、大量の重い原料の攪拌には攪拌混合効率が劣
り不適であった。また粘度の高い液や重質泥漿の懸濁，
迅速溶解，分散などに不向きであり、それに不規則な形
のタンクでの攪拌にも向いていないものである。

さらにこの方式の攪拌機では攪拌翼の高速回転により主
として剪断力を高めて高分散を得るものであるが、高粘
度の場合、翼径が槽径の30〜40％位なければ槽内全体に
流動を起こさせることができず、大型槽では大動力とな
るを余儀なくされるという由々しい問題があった。また
従来のプロペラ翼による攪拌では乱流のみを起こしてい
るので、攪拌効率が悪くてトルク大となりエネルギー損
失も大であった。

（問題点を解決するための手段） この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
あって、次のように構成してある。

即ちこの発明の攪拌羽根は、相対する軸方向流れを起こ
す少なくとも２枚１組のプロペラ翼を、同心軸一体の多
孔円筒内部及び／または外部近傍の回転軸に夫々設けて
なり、回転軸の回転でプロペラ翼と多孔円筒を一体回転
させることを特徴とするものである。

次にこの発明を以下実施例について図面を参照しながら
詳しく説明する。

［実施例］ 先ず第１図に例示された実施例では、回転軸１に、相対
する該回転軸１の軸方向流れを起こす２枚１組のプロペ
ラ翼4,4が上下に夫々取付けられ、この２枚のプロペラ
翼4,4を付した回転軸１を、プロペラ翼４の外径を内径
とする多数の細孔３を有する多孔円筒２内に設置して一
体とする。

即ち上下プロペラ翼4,4は、同心軸一体の多孔円筒２内
部上下端において回転軸１と多孔円筒２とを一体に保管
する支保部材を兼ねて夫々回転軸１に固止されている。
そして回転軸１の回転でプロペラ翼4,4と多孔円筒２を
一体回転させるようにしてなるものである。なお多孔円
筒２は、例えばセラミックス，ウレタンフォーム，ガラ
ス，金属（ステンレス鋼）などの材料でなる多孔質また
は網目（ネット）構造などを持った液体移動の良好な円
筒状の筒状体である。

一方、本願発明は羽根（円胴の上下内方向の流れを作る
逆ピッチの推進羽根）が作り出す流れと円筒が作り出す
流れの方向と流力を合成させ、相乗効果により羽根と円
筒を単独で回転した場合より、はるかに効率的な攪拌を
実現したものである。

つまり、円筒内において両羽根の中央を決して真空状態
にしない流れを、積極的に作り出すのが本願の発明であ
る。

また第２図に例示された実施例では、多孔円筒２は上下
の各支保杆6,6によって回転軸１に一体固定され、かつ
回転軸１に取付けられた上下のプロペラ翼4,4は外径が
多孔円筒２の内径より夫々小さくしてある。また多孔円
筒２は、上下部に無孔円筒部5,5が夫々設けられて中央
部にのみ多数の細孔３を有する多孔円筒部９が形成され
た構成となっている。なお第２図鎖線に示すように上側
（一方側）［または下側（他方側）若しくは両側（両方
側）］のプロペラ翼４′を多孔円筒２外部近傍の回転軸
１に取付けるようにしてもよいものである。

［使用例及びその作用］ 第３図では、内部周壁に軸方向の数枚のバッフル８を設
けた槽７内に上記この考案の攪拌羽根Ａが同心軸で配設
された場合で、該攪拌羽根Ａの正回転で槽７内の流体は
第３図矢印に示すように上下プロペラ翼4,4によって多
孔円筒２内に上下から入って夫々多孔円筒２中央部から
外周方へ吐出され夫々矢印のような循環流動を行う。

（発明の効果） この発明の攪拌羽根は途上の構成であるから攪拌混合効
率がきわめて良好で短時間で速く、有効かつ効果的な攪
拌が行える。

また大量の重い原料の攪拌や粘度の高い液や重質泥漿の
懸濁，迅速溶解，分散などにも好適である。

さらに多孔円筒がドラフト管の機能を果し、みかけ上の
層流となり易いのでトルクが小で動力エネルギーが少な
くてすみ、省エネ効果に著しく寄与できる。

円筒を一体回転させた場合と、円筒を固定した場合の攪
拌効果を比べると（酸化反応）円筒を一体回転させた方
が約２倍の攪拌効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明攪拌羽根の実施例を示すものであって、
第１図は斜視図、第２図は別の実施例の斜視図、第３図
は使用例を示す作用説明図。 １……回転軸、２……多孔円筒、３……細孔、4,4′…
…プロペラ翼、５……無孔円筒部、６……支保杆、７…
…槽、８……バッフル、Ａ……攪拌羽根

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内向きに相対する軸方向流れを起こす少な
   くとも２枚１組のプロペラ翼を、同心軸一体の多孔円筒
   内部及び／または外部近傍の回転軸に夫々設けてなり、
   回転軸の回転でプロペラ翼と多孔円筒を一体回転させる
   ことを特徴とする攪拌羽根。